液态空气储能发电系统技术方案

本实用新型专利技术的实施例提供了一种液态空气储能发电系统，包括：液态空气储能单元、液态空气释能单元、膨胀发电单元和分子筛吸附塔自动再生单元。液态空气储能单元包括分子筛吸附塔。分子筛吸附塔自动再生单元连接于膨胀发电单元和分子筛吸附塔之间，以使用膨胀发电单元的排气进行分子筛吸附塔的再生流程。通过这种结构设置，在液态空气储能过程中，分子筛吸附塔可以进行吸附工作；在液态空气释能膨胀发电过程中，分子筛吸附塔能够利用膨胀发电单元的排气进行冷吹和热吹流程。由此，该系统能够充分利用液态空气释能膨胀发电过程中的冷热能来完成分子筛吸附塔的自动再生过程，提高了系统的经济性和能量利用效率。统的经济性和能量利用效率。统的经济性和能量利用效率。

【技术实现步骤摘要】
液态空气储能发电系统


[0001]本技术涉及液态空气储能
，尤其涉及一种液态空气储能发电系统。

技术介绍

[0002]在液态空气储能系统中，由于水蒸气和二氧化碳在空气冷却过程中会冻结析出，将堵塞换热器流道，致使换热器无法生产；乙炔在冷箱中聚集会导致爆炸事故的发生。因此，空气在进入冷箱液化前需要先利用分子筛纯化系统除去其所含有的水蒸汽、二氧化碳、乙炔等。
[0003]传统的分子筛纯化系统需要在进气前配置制冷机组，以预冷进入分子筛纯化系统的空气，增大分子筛的吸附能力；分子筛再生时，也需要额外的配置电加热器，以加热再生气，尽可能多的带走杂质气体。在吸附和再生过程，均需要增加额外的设备和能耗，系统的运行效率较低且经济性较差。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本技术提供了一种液态空气储能发电系统。
[0005]本技术提供了一种液态空气储能发电系统，包括：液态空气储能单元、液态空气释能单元、膨胀发电单元和分子筛吸附塔自动再生单元。
[0006]其中，所述液态空气储能单元与所述液态空气释能单元连接。所述液态空气释能单元与所述膨胀发电单元连接，以使用液态空气进行膨胀发电。
[0007]其中，所述液态空气储能单元包括分子筛吸附塔。所述分子筛吸附塔自动再生单元连接于所述膨胀发电单元和所述分子筛吸附塔之间，以使用所述膨胀发电单元的排气进行所述分子筛吸附塔的再生流程。
[0008]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述液态空气储能单元还包括一级空气压缩机组、预冷器、二级空气压缩机组、压缩热存储利用装置、蓄冷器、节流元件、气液分离器和低温储罐。所述预冷器包括第一换热侧。所述压缩热存储利用装置包括第二换热侧。所述蓄冷器包括第三换热侧。
[0009]其中，所述一级空气压缩机组的出口与所述预冷器的第一换热侧的入口连接。所述第一换热侧的出口与所述分子筛吸附塔的入口连接。所述分子筛吸附塔的出口与所述二级空气压缩机组的入口连接。所述二级空气压缩机组的出口与所述压缩热存储利用装置的第二换热侧的入口连接。所述第二换热侧的出口与所述蓄冷器的第三换热侧的入口连接。所述第三换热侧的出口与所述节流元件的入口连接。所述节流元件的出口与所述气液分离器的入口连接。所述气液分离器的液态空气出口与所述低温储罐的入口连接。
[0010]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述蓄冷器还包括第四换热侧。所述预冷器还包括第五换热侧。
[0011]其中，所述气液分离器的气相空气出口与所述蓄冷器的第四换热侧的入口连接。所述第四换热侧的出口与所述预冷器的第五换热侧的入口连接。所述第五换热侧的出口与
所述二级空气压缩机组的入口连接。
[0012]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述液态空气释能单元包括低温泵。所述蓄冷器还包括第六换热侧。所述压缩热存储利用装置还包括第七换热侧。
[0013]其中，所述低温储罐的出口与所述低温泵的入口连接。所述低温泵的出口与所述蓄冷器的第六换热侧的入口连接。所述第六换热侧的出口与所述压缩热存储利用装置的第七换热侧的入口连接。所述第七换热侧的出口与所述膨胀发电单元连接。
[0014]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述膨胀发电单元包括空气透平机组和发电机。
[0015]其中，所述压缩热存储利用装置的第七换热侧的出口通过释能发电管路与所述空气透平机组的进气口连接。所述空气透平机组与所述发电机连接。
[0016]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述释能发电管路上设有第一流量控制阀。
[0017]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述分子筛吸附塔自动再生单元包括热吹支管。所述空气透平机组的排气口处连接有排气总管。所述压缩热存储利用装置还包括第八换热侧。所述第八换热侧的入口通过所述热吹支管与所述排气总管连接。所述热吹支管上设有第二流量控制阀。所述第八换热侧的出口与分子筛吸附塔连接，以进行热吹流程。
[0018]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述分子筛吸附塔自动再生单元还包括冷吹支管。所述分子筛吸附塔通过所述冷吹支管与所述排气总管连接，以进行冷吹流程。所述冷吹支管上设有第三流量控制阀。
[0019]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述液态空气储能单元还包括电动机。所述电动机与所述一级空气压缩机组和所述二级空气压缩机组连接，以驱动所述一级空气压缩机组和所述二级空气压缩机组运行。
[0020]根据本技术提供的一种液态空气储能发电系统，所述液态空气储能单元还包括空气净化装置，所述空气净化装置的出口与所述一级空气压缩机组的入口连接。
[0021]在本技术提供的液态空气储能发电系统中，所述液态空气储能单元与所述液态空气释能单元连接。所述液态空气释能单元与所述膨胀发电单元连接，以使用液态空气进行膨胀发电。所述液态空气储能单元包括分子筛吸附塔。所述分子筛吸附塔自动再生单元连接于所述膨胀发电单元和所述分子筛吸附塔之间，以使用所述膨胀发电单元的排气进行所述分子筛吸附塔的再生流程。
[0022]通过这种结构设置，在液态空气储能过程中，分子筛吸附塔可以进行吸附工作；在液态空气释能膨胀发电过程中，分子筛吸附塔能够利用膨胀发电单元的排气进行冷吹和热吹流程。由此，该系统能够充分利用液态空气释能膨胀发电过程中的冷热能来完成分子筛吸附塔的自动再生过程，提高了系统的经济性和能量利用效率。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还
可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本技术实施例提供的液态空气储能发电系统的系统原理图；
[0025]附图标记：
[0026]1：空气净化装置；
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2：一级空气压缩机组；
[0027]3：预冷器；
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4：分子筛吸附塔；
[0028]5：二级空气压缩机组；
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6：压缩热存储利用装置；
[0029]7：蓄冷器；
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8：节流元件；
[0030]9：气液分离器；
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10：低温储罐；
[0031]11：低温泵；
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12：第一流量控制阀；
[0032]13：空气透平机组；
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14：第二流量控制阀；
[0033]15：第三流量控制阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态空气储能发电系统，其特征在于，包括：液态空气储能单元、液态空气释能单元、膨胀发电单元和分子筛吸附塔自动再生单元，其中，所述液态空气储能单元与所述液态空气释能单元连接，所述液态空气释能单元与所述膨胀发电单元连接，以使用液态空气进行膨胀发电，其中，所述液态空气储能单元包括分子筛吸附塔(4)，所述分子筛吸附塔自动再生单元连接于所述膨胀发电单元和所述分子筛吸附塔(4)之间，以使用所述膨胀发电单元的排气进行所述分子筛吸附塔(4)的再生流程。2.根据权利要求1所述的液态空气储能发电系统，其特征在于，所述液态空气储能单元还包括一级空气压缩机组(2)、预冷器(3)、二级空气压缩机组(5)、压缩热存储利用装置(6)、蓄冷器(7)、节流元件(8)、气液分离器(9)和低温储罐(10)，所述预冷器(3)包括第一换热侧(H1)，所述压缩热存储利用装置(6)包括第二换热侧(H2)，所述蓄冷器(7)包括第三换热侧(H3)，其中，所述一级空气压缩机组(2)的出口与所述预冷器(3)的第一换热侧(H1)的入口连接，所述第一换热侧(H1)的出口与所述分子筛吸附塔(4)的入口连接，所述分子筛吸附塔(4)的出口与所述二级空气压缩机组(5)的入口连接，所述二级空气压缩机组(5)的出口与所述压缩热存储利用装置(6)的第二换热侧(H2)的入口连接，所述第二换热侧(H2)的出口与所述蓄冷器(7)的第三换热侧(H3)的入口连接，所述第三换热侧(H3)的出口与所述节流元件(8)的入口连接，所述节流元件(8)的出口与所述气液分离器(9)的入口连接，所述气液分离器(9)的液态空气出口与所述低温储罐(10)的入口连接。3.根据权利要求2所述的液态空气储能发电系统，其特征在于，所述蓄冷器(7)还包括第四换热侧(H4)，所述预冷器(3)还包括第五换热侧(H5)，其中，所述气液分离器(9)的气相空气出口与所述蓄冷器(7)的第四换热侧(H4)的入口连接，所述第四换热侧(H4)的出口与所述预冷器(3)的第五换热侧(H5)的入口连接，所述第五换热侧(H5)的出口与所述二级空气压缩机组(5)的入口连接。4.根据权利要求2所述的液态空气储能发电系统，其特征在于，所述液态空气释能单元包括低温泵(11)，所述蓄冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：季伟，郭璐娜，陈六彪，崔晨，郭嘉，王俊杰，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：